Question

我对一个高二简单的物理题有个疑问,请物理高手帮忙解释一下.

质量为M的小船以v速度在水面航行,船上有质量均为m的两小孩a,b分别站在船头和船尾,现在小孩a以速度向前跃入水中,然后小孩b以相同的速率向后跃入水中,求小孩b跃出后小船的速度.
参考书是这样解释地:以未跳前为初时刻,以小孩b离船后为末时刻,以v为正方向,设船后来的速度为v',所以
(M+2m)v=Mv'+mv-mv
v'=(1+2m/M)v
点评:虽说两小孩分别与船作用,若选取恰当的作用前后两时刻,可使问题简化.
(问:我觉得这个式子违背了动量守恒的同时性,因为两小孩是分别与船作用,所以应将其分为两个过程,第一个过程是小孩a同小船的作用,然后小船获得了v'',第二个过程是小孩b同小船的作用,小船获得了最终的速度v',虽然结果都一样,但我觉得参考书的解法条理不清,好象是把三个物体当成一个系统,两小孩同时作用于小船,只看初末状态.请问您说我这样说对麽?)

Answer 1

你说的很对，就是看成一个整体，不论中间过程怎么样，动量定理只和系统的初始和末状态有关。其实按你说的那那样分为两个过程也是可行的，不过要用两次动量定理，然后代换中间变量（小孩a同小船的作用,然后小船获得了v''），最后得出的结果是一样的。
可以看出你是个善于思考的学生，相信你这样思考下去，会考个不错的大学的。坚持下去。

Answer 2

按你说的分两步进行更让人容易理解过程,而书上的更注重状态和结果,也是没错的!不要放弃自己的疑问,把问题搞明白最好.努力吧!你会找到更多学习的乐趣.虽然已经20多年了,我至尽仍能清楚的记着我上高中物理时和老师争辩的情形(我的思路是对的).